Nuevas ideas sobre cómo el virus Zika causa microcefalia

Nuevas ideas sobre cómo el virus Zika causa microcefalia

2 years, 2 months atrás

Un estudio publicado hoy en Science muestra que el virus del Zika secuestra una proteína humana llamada Musashi-1 (MSI1) para permitir que se reproduzca, y matar, las células madre neurales. Casi todas las proteínas MSI1 en el embrión en desarrollo se producen en las células madre neurales que eventualmente se convertirán en el cerebro del bebé, lo que podría explicar por qué estas células son tan vulnerables al virus del Zika.

Desde el año 2016 miles de niños en toda América del Sur han nacido con microcefalia, que causa cabezas anormalmente pequeñas, después de que sus madres se infectaron con el virus del Zika durante el embarazo. La superposición entre los casos de Zika en mujeres embarazadas y un aumento en los bebés nacidos con microcefalia fuertemente sugirió que el virus se dirige a las células madre en el cerebro humano en desarrollo, pero por qué y cómo se ha mantenido en un misterio. El estudio de hoy es el primero en asociar MSI1 con microcefalia y el virus Zika.

El Dr. Fanni Gergely de la Universidad de Cambridge dijo: "El desarrollo de un cerebro humano sano es un proceso increíblemente complejo que se basa en las células madre y las acciones coordinadas de muchos genes. Hemos demostrado por primera vez esta interacción entre Zika y MSI1 - con MSI1 siendo explotado por el virus para su propio ciclo de vida destructivo, convirtiendo MSI1 en el enemigo. Esperamos que en el futuro este descubrimiento podría conducir a formas de generar potencial de vacunas contra el virus del Zika ".

El Dr. Mike Turner, Jefe de Infección e Inmunobiología de Wellcome, dijo: "Este es el primer estudio que muestra un vínculo claro entre una proteína específica, el virus Zika y la microcefalia. Este nuevo hallazgo realmente ayuda a explicar por qué las células madre neurales son tan vulnerables al Zika y espero que esto puede ser un primer paso para determinar cómo podríamos detener esta interacción y la enfermedad. También será interesante investigar si esta proteína está involucrada en otros virus, como la rubéola, que también puede acceder y perjudicar a los países en desarrollo cerebro humano."

Investigadores de la Universidad de Cambridge estudiaron una variedad de líneas celulares, incluyendo células madre neurales humanas, para investigar cómo la infección por el virus Zika puede conducir a la microcefalia. Ellos sospecharon que MSI1 - una proteína de unión a ARN - podría ser importante en este proceso, ya que está involucrado en la regulación de la reserva de células madre neurales que son necesarios para el desarrollo normal del cerebro.

Los investigadores muestran que cuando el virus del Zika entra en estas células madre, secuestra MSI1 para su propia replicación y daña las células en al menos dos maneras. En primer lugar, MSI1 se une al genoma del virus Zika, lo que le permite replicarse y hacer que las células sean más vulnerables a la muerte celular inducida por virus. Cuando los investigadores infectaron las células que se habían hecho incapaces de producir MSI1, la replicación del virus se redujo significativamente, al igual que la muerte celular, lo que indica que la presencia de MSI1 es necesaria para la replicación eficiente del Zika .

En segundo lugar, mostraron que MSI1 también interrumpe el programa de desarrollo normal de las células madre neurales. En las células infectadas con el virus Zika MSI1 se une al genoma del virus a favor de sus blancos normales en la célula. El virus actúa esencialmente como una "esponja", evitando que MSI1 funcione correctamente y altere la expresión de muchos genes implicados en el desarrollo neuronal.

En ambos escenarios, las células madre neurales, que son cruciales para el desarrollo neural normal, se pierden, lo que lleva a la microcefalia.

Para confirmar que MSI1 es importante para crecer un cerebro de tamaño normal, los científicos demostraron que MSI1 está mutado en individuos con un tipo raro de microcefalia heredada (autocefalia primaria recesiva) sin relación con la infección por Zika.

Estos resultados sugieren colectivamente que las células madre neurales necesitan MSI1 para generar suficientes neuronas para el tamaño normal del cerebro, pero la presencia de MSI1 también aumenta la vulnerabilidad de estas células a la infección Zika, lo que lleva a la muerte de la población que finalmente resulta en microcefalia.

This study was funded by Wellcome and Cancer Research UK.

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